Сушка при распределенных параметрах

Расчетная схема с распределенными параметрами. Для пористых твердых тел достаточно больших размеров с неоднородным содержанием влаги при изучении вопросов сушки приходится применять более сложную расчетную схему. [c.250]

При постоянной скорости сушки, когда параметр, характеризующий распределение жидкой фазы по толщине образца, подчиняется параболическому закону, перепад между усредненным и поверхностным содержанием жидкой фазы можно представить в виде [c.40]

Объем вычислений оказывается существенно меньшим при расчете многосекционного аппарата с перекрестным током материала и сушильного агента, поскольку в этом случае не приходится производить дополнительные итерации по температурам сушильного агента между секциями. При перекрестном движении потоков расчет осуществляется от секции к секции по ходу дисперсного материала учитывается лишь то обстоятельство, что во вторую и последующие секции материал входит с неравномерным распределением по влагосодержанию и температуре, соответствующим выходным параметрам материала предыдущей секции. Значения распределений дисперсного материала по влагосодержанию и температуре записывается через распределение по времени пребывания частиц и кинетику сушки и нагрева [c.165]

В качестве еще одного метода изучения кинетики сушки и нагрева дисперсных материалов в псевдоожиженном слое предлагается периодическая сушка навески исследуемого продукта с принудительным поддержанием средней температуры сушильного агента в пределах слоя на постоянном уровне [17]. При этом предполагается, что для кинетики сушки и нагрева псевдоожиженного материала при его быстром перемещении по объему слоя существенны лишь средние по высоте слоя значения параметров сушильного агента независимо от того, каковы конкретные распределения этих величин. [c.269]

Коэффициент скорости сушки N зависит от температуры сушильного агента, усредненной по высоте псевдоожиженного слоя (1). При равномерном распределении материала по высоте слоя и полном перемешивании все его параметры — влагосодержание и температура — одинаковы в любой точке псевдоожиженного [c.273]

Структура математической модели процесса сушки определяется прежде всего гидродинамическими параметрами и проявляется в характере распределения времени пребывания частиц продукта и газа в сушильном аппарате. [c.794]

Знание гидродинамических параметров и характера распределения времени пребывания частиц продукта и газа в сушильном аппарате обеспечивает разработку оптимальных режимов сушки и создание рациональных конструкций сушильных аппаратов. [c.839]

Установившийся (стационарный) процесс горения характеризуется реакционной зоной, в которой распределение температур и концентраций по координатам зоны не зависит от времени. В реакционной зоне протекают разнообразные явления, в частности, сушка и прогрев топлива, выделение летучих вешеств (сухая перегонка топлива) и др. Частицы топлива в стационарном процессе непрерывно меняют размер, состав, температуру, но термодинамические параметры в данной точке реакционной зоны остаются одинаковыми и не зависят от времени. Частицы перемещаются под действием силы тяжести (гравитационное движение) и под гидродинамическим воздействием дутья. [c.38]

Существенно усложняет анализ процесса сушки полидисперсность реальных материалов, поскольку в балансовом уравнении, связывающем параметры потоков дисперсной фазы и сушильного агента, возникает необходимость дополнительного интегрирования по спектру распределения частиц [15, 16]. [c.281]

Наконец, данные по кинетике сушки и нагрева частиц в псевдоожиженном слое могут быть получены при периодической сушке дисперсного материала в условиях принудительного поддержания постоянного значения средней по высоте слоя температуры сушильного агента. При этом полагается [21], что для кинетики сушки и нагрева частиц при их быстром перемещении в псевдоожиженном слое существенны только средние значения параметров сушильного агента независимо от того, каковы распределения этих параметров по высоте слоя, что может быть связано со значительной инерционностью процессов тепломассообмена внутри мелкопористых гигроскопичных материалов. [c.285]

В таких моделях в общем виде учитываются перенос газа из фонтана в периферийную зону, эффекты механического взаимодействия частиц полидисперсного материала друг с другом и с периферийной зоной, взаимодействие потока газа со стенками аппарата и некоторые другие эффекты. Общая система соответствующих уравнений, приведенная в работе [69], может служить основой для моделирования процессов сушки дисперсных материалов в фонтанирующем слое. Существенно, однако, что даже эта наиболее общая из известных моделей не включает эффекта возможного радиального переноса частиц из периферийной зоны в объем фонтана, а величины скоростей сплошной и дисперсной фаз в периферийном кольце и в фонтане рассматриваются лишь в виде усредненных значений, без анализа их распределений по внутренним координатам отдельных зон фонтанирующего слоя. Кроме того, общая система уравнений модели содержит значительное число параметров, величины которых должны быть определены из дополнительных опытов (например, силы и соответствующие коэффициенты механического взаимодействия частиц друг с другом и с потоком газа). Отмеченные обстоятельства затрудняют использование такого рода общей модели для практических расчетов процесса сушки в фонтанирующем слое. [c.339]

Принимается, что температура капель (гранул) в процессе сушки равна постоянному значению температуры мокрого термометра плотность раствора пропорциональна массовой доле растворенного вещества состояние сушильного агента описывается уравнением идеального газа теплоотдача от сушильного агента к поверхности капель (гранул) может быть описана соотношением Ки = 2. Дополнительным упрощением является предположение относительно возможности описания изменения температуры сушильного агента по высоте каждого участка линейными соотношениями, что переводит температуру сушильного агента из разряда искомых функций в разряд распределенного задаваемого параметра. [c.363]

Количество выделяющейся внутри материала теплоты легко регулируется изменением электрических параметров колебательного контура высокочастотного генератора, а это позволяет подобрать для каждого конкретного материала такой режим сушки, при котором распределение влагосодержания в отдельных точках по толщине материала окажется практически равномерным. Равномерность распределения влагосодержания и не слишком значительные градиенты температуры по толщине материала обеспечивают отсутствие внутренних механических напряжений и связанного с ними растрескивания высушиваемого материала. Последнее важно, например, при обезвоживании некоторых изделий из керамики, пластмасс, качественной древесины и т. п. [c.602]

Процесс грануляции и обезвоживания также относится к категории процессов, зависящих от траектории. Специфика его, однако, состоит в том, что нормируемым параметром является чаще всего не влажность, которая меняется скачкообразно (а не монотонно, как в случае сушки), а объем частиц, изменяющийся при каждом выходе частиц в верхнюю (факельную) зону. В принципе для детального расчета распределения по размерам указанный выше метод также может быть применен. В большинстве практически важных случаев погрешности различных этапов расчета так велики, что оказывается возможным рассматривать слой без разделения на зоны как объект с некоторыми усредненными сосредоточенными параметрами. [c.10]

Кривые / = / ( гр) и At = f ( гр) (рис. 7-15 и 7-16), а также кривые распределения температур при разных давлениях сетки и параметрах воздуха показывают, что опытные точки, относящиеся к температурам греющей поверхности, соответствующим второй области для разных толщин отливок, имеют несколько больший разброс, чем в области низких и высоких температур. Это свидетельствует о меньшей устойчивости полей температур в этой области и объясняется особым состоянием переноса, т. е. наличием переходной области. Интенсивность сушки (рис. 7-15) быстро увеличивается [c.309]

Экспериментальные исследования и теоретический анализ, проведенные на кафедре физики МИХМа, показали, что для ускорения многих процессов (в том числе, растворения, эмульгирования, диффузии, сушки) в акустически сложных условиях, например, на границе раздела фаз, при сложном составе обрабатываемого материала наиболее эффективно не узкополосное, а широкополосное воздействие. Показано также, что спектральное распределение гидроакустического излучения зависит от характера и молекулярно-кинетического механизма того или иного процесса. В связи с этим основная задача интенсификации физико-химических процессов с помощью акустического воздействия сводится к выбору или созданию излучателя со спектральной характеристикой, соответствующей параметрам процесса. Решение этой задачи является новым направлением прикладной акустики. Основу физической теории широкополосных гидроакустических излучателей составляют преобразования Фурье и принцип суперпозиции, на основании которых можно условно подразделить все излучатели на периодические и апериодические. [c.161]

Как в производственных, так и в лабораторных условиях испытаний распылительных сушилок возникает задача определения комплекса параметров, позволяющих свести материальный и тепловой баланс, оценить кондиционность сухого продукта. Такими основными параметрами являются расход раствора и теплоносителя, их температуры и влажности (начальные и конечные), дисперсность сухого продукта. При проведении. подробных исследований распылительной сушки с целью раскрытия количественных закономерностей составляющих процессов необходимо осуществлять также измерения распределения капель и частиц в объеме камеры, температур и влажностей, скоростей фаз, изменения дисперсности капель и частиц по мере их движения. [c.289]

Свойства материала, размер твердых частиц, расход материала через аппарат являются исходными данными при расчете процесса сушки, и распределение влажности материала на выходе из аппарата определяется следующими параметрами скоростью потока газа (к ), площадью поперечного сечения аппарата (5), температурой газа на входе в аппарат (4), числом секций (п) и высотой слоя Н. [c.248]

Данные по кинетике сушки и нагрева частиц дисперсных материалов в псевдоожиженном слое могут быть получены при периодической сушке порции исследуемого материала с принудительным поддержанием постоянного значения температуры сушильного агента в слое. Предполагается [46], что для кинетики сушки и нагрева материала при быстром перемешении частиц по объему псевдоожиженного слоя существенны лишь средние значения параметров сушильного агента независимо от того, каковы конкретные распределения этих величин. Иными словами, предполагается, что каждая частица при быстром ее перемещении по зонам слоя с различными температурами сушильного агента ввиду значительной инерционности внутренних тепломассообменных процессов своей поверхностью усредняет неравномерную температуру сушильного агента. [c.32]

Общий метод анализа процесса сушки дисперсных материалов в движущемся слое основан на аналитическом решении дифференциальных уравнений тепломассопереноса внутри частиц с учетом изменения параметров сушильного агента по длине аппарата. Существенно, что характер изменения параметров сушильного агента не может быть задан извне, а устанавливается в результате тепло- и массообмена между сушильным агентом и влажным материалом в процессе их взаимодействия. Иными словами, распределения потенциалов переноса влаги и теплоты по длине аппарата являются функциями исследуемого процесса и должны быть определены в результате решения конкретной задачи. Для отдельной частицы, движущейся со слоем дисперсного материала, такого рода ситуация означает непрерывное изменение внешних потенциалов переноса во времени. [c.83]

В случае поверочного варианта анализа при заданной общей высоте движущегося слоя несколько осложняется нахождение константы интегрирования С в уравнении (3.67) для нижней зоны слоя, поскольку влагосодержание материала на выходе из слоя Ык здесь подлежит определению. По этой причине все остальные искомые величины также оказываются функциями и . Выражение (3.68) для С используется в решении (3.67), записанном для условий на фронте критического влагосодержания и л = /,кр = икр, при этом решение (3.68) относительно искомой координаты Лкр вновь приводит к соотношению (3.74). Аналогично температура сушильного агента на входе в верхнюю зону сушки в периоде постоянной скорости /кр определяется равенством (3.75), профиль температуры сушильного агента по высоте верхней зоны — уравнением (2.30), а использование профиля (2.30) при интегрировании второго уравнения (3.65) в пределах от Лкр до Н и, соответственно, от Ыкр до Ыо вновь дает распределение влагосодержания материала по высоте верхней зоны в виде уравнения (3.78). В отличие от проектного варианта здесь все рассчитываемые параметры процесса оказываются функциями неизвестной величины конечного влагосодержания [c.102]

Существенно, что соотношения (6.26) — (6.29) справедливы лишь для тех случаев, когда кинетические параметры N vi К одинаковы для всех секций аппарата псевдоожиженного слоя, при этом частицы, переходя из секции в секцию, как бы продолжают процесс сушки при неизменных условиях и влияние секционирования состоит лишь в изменении вида плотности распределения р (т). [c.161]

Поскольку аналитические решения задачи сушки даже в упрощенных случаях затруднительны, а возможные решения часто имеют громоздкую структуру, в [35, 36] рекомендуются общие структурные схемы математических моделей процесса, составленные из вычислительных блоков и позволяющие численно рассчитывать плотности распределения влагосодержания и других параметров в дисперсном материале на выходе из псевдоожиженного слоя. [c.193]

Примерный экспериментальный график распределения скоростей вращения барабанов показан на рис. 7.23. Для того чтобы волокно обладало постоянными свойствами, важно сохранять все условия сушки неизменными. Для этого необходимо выдерживать постоянными не только температуру воздуха по зонам и скорость его подачи, но и общее количество подаваемого волокна, ширину и равномерность его раскладки, а также влажность. Малейшие отклонения от заданных параметров процесса формования и вытягивания волокна также немедленно проявляются при сушке, изменяя усадку и возникающие напряжения. Для уменьшения влияния этих факторов и сохранения постоянства режима сушки сушилку настраивают таким образом, чтобы усадка волокна в ней была несколько меньше максимальной (на 2— 3%). Для волокна, высушенного в этих сушилках, характерна несколько [c.121]

Сушка при распределенных параметрах. Противоточная суш ка и гранулирование монофракционного материала. Относительно простые модельные представления развиты [86] для противоточного вертикального аппарата в котором происходит совмещенный процесс сушки капель раствора и их последующее гранулирование. В верхней части колонны расположено монодиспергирующее устройство, по выходе из которого капли раствора падают вниз, навстречу поднимающемуся потоку горячего сушильного агента. Для обеспечения надежной работы аппарата считается необходимым, чтобы расстояние между каплями по вертикали после участка гидродинамической стабилизации оставалось постоянным, так как уменьшение расстояния между каплями может привести к их нежелательному слиянию. Таким образом, скорость падения капли Uk на установившемся участке должна быть постоянной и составлять 50—60 % от скорости витания во избежание отбрасывания капель восходящим потоком газа на внутреннюю стенку аппарата. Для диапазона изменения диаметра капель й к = 0,2- 2,0 мм скорость витания определялась по упрощенной формуле yjj=l,13p2/3d /(p / v /3), где множитель 1,13/(р2 Ч- ) [c.362]

Выше было установлено, что трещинообразование (локальное разрушение структуры) происходит в результате развития объемнонапряженного состояния внутри материала. Напряженное состояние в процессе сушки создается неравномерным распределением влагосодержания или полем влагосодержаний. Следовательно, критерием трещинообразования в процессе сушки должен быть некоторый параметр, характеризующий поле влагосодержаний. Непосредственно рассчитать перепад влагосодержаний в теле по величине напряжения трещинообразования по формулам (4-2-7) и (4-2-8) не представляется возможным по следующим причинам 1) трещинообразование происходит в упруго-пластической области, где закон Гука несправедлив 2) локальное разрушение происходит в объемнонапряженном состоянии в результате действия опасных касательных напряжений. Однако необходимо учитывать и нормальные напряжения, которые влияют на развитие касательных напряжений. В качестве критерия трещинообразования можно принять относительный перепад между средним б и. локальным и влаго-содержаниями по отношению к начальному влагосодержанию щ, т. е. [c.207]

Температура материала в первом периоде сушки постоянна dtldx = 0), внутри тела наблюдается неравномерное распределение температуры. При постоянной температуре греющей поверхности и одномерном потоке тепла это распределение температуры описывается законом параболы. Температура открытой поверхности тела зависит от параметров окружающего влажного воздуха (t . [c.312]

Переходные поры в значительной мере обусловливают проницаемость углеграфитовых материалов и многие Их эксплуатационные свойства, так как в большинстве случаев на их долю приходится до 50% открытой пористости. Их объем и характер распределения необходимо учитывать при улучшении свойств конструкционных графитов пропиткой или уплотнением [19—23]. Формирование этих пор в графитах происходит как за счет пористой структуры карбонизующегося связующего [21, 80] и различий в усадке наполнителя и кокса из связующего, так и за счет межчастичной пористости и наличия пор таких размеров в исходных частицах наполнителя (внутричастичная пористость). При этом, как показывают исследования процесса карбонизации и влияния его параметров на формирование структуры и свойств углеродных материалов [80], начиная с 500°С, в материале образуются поры размером менее 0,2 мкм, объем которых составляет <5%. В общем случае для указанных материалов наличие пор таких размеров и больше нежелательно. В производстве фильтров, диффузоров и электродов топливных элементов из углеграфитовых материалов предусматриваются специальные способы получения заданной пористой структуры с переходными порами. При производстве углеродных сорбентов переходные поры образуются либо в процессе активации (обгары>75%, коэффициенты пропитки ), либо при гранулировании и последующей сушке, как это показано для буроугольной пыли [87]. [c.65]

В ПКС последовательное изменение параметров (степень упорядочения, размер и форма частиц, величина межчастичных расстояний, природа фаз, наличие примесей) вызывает обычно соответствующее изменение упруго-пластичных свойств. При этом отчетливо выявляются особенности в природе и закономерностях действия сил между микрообъектами, что привлекает внимание исследователей в области поверхностных явлений, молекулярной физики, биофизики, а также специалистов по переработке дисперсных систем, которым необходимо знать оптимальные условия и режимы технологических процессов протекания элементарных актов взаимодействия микрообъектов и образования коллоидных структур. Так, например, многие лакокрасочные композиции из дисперсий полимеров вместе с частицами пигментов образуют малопрочные ПКС, превращающиеся при формировании покрытий в необратимые структуры. На изменение свойств композиций со временем, а также в процессах сушки и термической обработки решающее влияние оказывает взаимодействие дисперсных частиц друг с другом и с жидкой средой. Хорошее покрытие с равномерным распределением пленкообразующего вещества получается, если дисперсия как в исходном состоянии, так и при ее концентрировании сохраняет достаточную устойчивость к непосредственному слипанию частиц, т. е. когда в системе отсутствует коагуляция (рис. 2) [6]. При этом частицы взаимодействуют через разделяющие их жидкие прослойки. Аналогично в случае керамических масс, шликеров и многих других паст ( структурированных суспензий ), важнейшие технологические свойства которых — пластичность и способность к токсотропным превращениям — определяются прежде всего взаимодействием частиц друг с другом и с дисперсионной средой [7—9]. Чтобы взаимодействие было опти- мальным, а также для выполнения других требований, предъ- [c.11]

При параметрах вибрации Лсо7й =1.31 (Л = 4 мм, f=9 Гц) и скорости газа до 0,2 м/с аппарат работает в режиме, близком к идеальному вытеснению. Средняя продолжительность пребывания дродукта в сушилке составляет 76 мин. Темпе ратура сушки полимера приближается к температуре отходящего теплоносителя, равной 153°С (при начальной 180°С). В первой зоне материал прогревается до температуры сушки и его влагосодержание снижается от 0,07 до 0,03—0,04%- При поступлении во вторую зону температура материала снижается, а затем вновь возрастает до температуры сушки. Снижение температуры являлось следствием того, что около 25% всех отверстий газораспределительной решетки забивалось полимером, при этом возрастало сопротивление решетки и ухудшалась равномерность распределения газового потока по поперечному сечению аппарата. [c.136]

Аналогия между трением и переносом тепла и вещества получена для процессов сушки гранулированных твердых тел, испарения с твердой поверхности, с поверхности цилиндров, выполненных из твердых летучих веществ, и с поверхности промышленных насадок. Такая аналогия исключается в процессах, связанных с массоперено-сом в капельных жидкостях, так как при больших числах Ргд профили скоростей и концентраций не совпадают. Если необходимо учесть влияние макрокинетических параметров на распределение концентраций, таких, как величина обратного перемешивания или вихревая диффузия, то в знаменатель отношения (V.59) вводится коэффициент лрэдольного перемешивания D или турбулентной диффузии D [c.178]

Численные значения т также брались из кривых интенсивности сушки. Значение влажности на поверхности определялось из кривых распределения влажности по толщине образца. Значения для случая конвективной сушки древесины определялись при помощи номограмм [Л. 33, стр. 91], а дляс песка и глиныпо данным А. В. Лыкова [Л. 49] при соответствующих равновесных параметрах воздуха и (с. [c.153]

При усадке материал находится в объемнонапряженном состоянии. Если величина напряжения превосходит предельно допустимую, в материале возникают трещины. Основным источником возникновения предельных напряжений является неравномерное распределение в материале влагосодержания и неравномерность его температуры, т. е. при больших перепадах Дш0 и АО возникают трещины. Поэтому критерием возможности образования трещин в процессе сушки должен быть параметр, характеризующий поле влагосодержаний массы материала. За этот критерий (трещинообразования) принимается массообменный критерий Кирпичева (Kin,) [c.340]

Согласно теории углубления зоны испарения, разработанной А. В. Лыковым, во влажном теле в процессе сушки образуются зона испарения и влажная зона, изменяющиеся во времени, причем распределение влагосодержания и температур во влажной зоне удов-летворительно описывается уравнением параболы, а в зоне испарения— линейным законом. Испарение происходит не только на поверхности (x = d/2—б), но и по всей толщине поверхностного слоя. Паи-большее количество жидкости йена-ряется на поверхности влажной зоны по мере приближения к поверхности тела (x=d/2) оно постепенно уменьшается. В зоне испарения преобладает адсорбционная влага, Ор во влажной зоне — капиллярная жидкость, испарение здесь происходит с поверхности менисков жидкости. Естественно, что у поверхности влажной зоны (x = d/2—б) газ полностью насыщен (ф=1,0) в зоне испарения влажный газ находится в равновесии с материалом. Таким образом, можно связать параметры материала в бесконечно тонком поверхностном слое с параметрами равновесного ему слоя газа, находящегося с ним в контакте, при температуре поверхности материала (i =4i). [c.19]

Интегрирование нестационарного распределения (1.38) по толщине пластины дает формулу для изменения средней конце11трации влаги в процессе сушки тела плоской формы в среде, имеющей постоянные параметры [c.16]

Интенсивность или скорость сушки керамических изделий пластического формования можно рассматривать в двух направлениях во-первых, как скорость сушки изделий, обусловленную воздействием внешних факторов, параметрами внешней среды, параметрами сушильного агента (его температурой, влажностью и скоростью), типом и конструкцией сушилок и др. во-вторых, как максимально допускаемую интенсивность (скорость) сушки изделий, зависящую от неравномерного распределения влаги в теле изделия, вызывающую недопу-щенную усадку, напряжения и возможность появления трещин в нем последнее связано с технологическими свойствами и поведением изделия в процессе сушки, его теплофизическими характеристиками, размерами и структурно-механическими свойствами. Безусловно, что первые факторы находятся в определенной взаимосвязи со вторыми и во многом определяются ими. [c.45]